Dorine Schenk
Een mobiele telefoon gebruik je gemiddeld 2 tot 3 jaar. Een laptop gaat 3 tot 4 jaar mee. Daarna eindigt het op zolder of als elektronisch afval, e-waste. Deze groeiende afvalstroom bevat waardevolle, zeldzame metalen, maar is vanwege de complexiteit lastig te recyclen. Op zit moment wordt slechts 20% van het elektronische afval gerecycled. Wat is er nodig om onze elektronische troep beter te recyclen?
Jaarlijks wordt er wereldwijd ongeveer 50 miljoen ton e-waste geproduceerd. Het grootste deel eindigt op stortplaatsen in derdewereldlanden. Als het niet verloren raakt in het milieu, wordt het door mensen van de stortplaatsen gehaald en uit elkaar gehaald. Dit gebeurt vaak in een onbeschermde omgeving waardoor mensen blootgesteld worden aan gevaarlijke stoffen.
E-waste is niet alleen schadelijk voor mens en milieu, het betekent ook dat we voor nieuwe mobieltjes, computers en batterijen afhankelijk blijven van de onveilige en onethische mijnbouw in andere landen. Ook raken de zeldzame metalen uit die mijnen op den duur op. Door lokaal de zeldzame metalen uit e-waste te halen, en te recyclen, zorgen we voor minder van het schadelijke afval en voor minder afhankelijkheid van mijnbouw. Maar dat is gemakkelijker gezegd dan gedaan.
‘De complexiteit van elektronica en batterijen maakt het lastig om dit afval te recyclen’, vertelt Dirk van Meer, oprichter van Team CORE en student Scheikundige Technologie aan de TU/e. ‘Het materiaal waar de voor- en achterkant van een mobieltje uit bestaat is bijvoorbeeld 50 tot 60% van het product. De materialen die interessanter en waardevoller zijn bevinden zich op kleine chipjes van een paar mm2 groot en vergen complexe chemische of thermische processen voor recycling.’
Het Eindhovense studententeam CORE presenteerde eind november een technologie waarbij het inzet op thermische recycling van e-waste. Met een nieuwe R&D-oven kunnen de materialen in het afval gescheiden worden zodat ze hergebruikt kunnen worden.
Dit krijgt het team voor elkaar door verschillende afvalstromen te combineren en samen op hoge temperatuur te verhitten. ‘We gebruiken hiervoor niet alleen e-waste, maar we pakken ook ander afval mee, zoals verontreinigde grond, industrieel afval en resten van autorecycling’, legt Van Meer uit. Samen vormen deze afvalstromen in het binnenste van de R&D-oven een smeltkroes waarmee een temperatuur tot 1.600 graden bereikt kan worden. Van Meer: ‘Door de verschillende complexe afvalstromen te combineren, worden ze elkaars oplossing.’
Door die verhitting splitst het afval zich op in verschillende lagen. Gassen met daarin bijvoorbeeld plastics en zink kunnen gekoeld en gezuiverd worden. Daaronder ontstaat een slaklaag met obsidiaan en basalt. De metalen uit het elektronische afval zakken naar de bodem en vormen zo de onderste laag, met bovenin de lichtere en onderin de zware metalen. De bedoeling is dat de metalen na zuivering terug de metaalindustrie in kunnen. En er wordt met ProRail onderzocht of het obsidiaan en basalt hergebruikt kan worden als ballast.
De mix van afvalstromen zal continu bijgestuurd moeten worden om de juiste temperatuur en omstandigheden in de oven te controleren, zodat de lagen naar wens vormen en bijvoorbeeld de metalen niet gaan oxideren. Tijdens de onderzoeksfase zullen de lagen geanalyseerd worden om zo de optimale afvalmix te bepalen. Ook wordt er gewerkt aan een shredder voor batterijen, die kunnen namelijk niet in hun geheel de oven in, vanwege ontploffingsgevaar.
De R&D-oven heeft een volume van 15 l. Voor de volgende stap werkt Team CORE samen met het Instituut voor Elementaire Retractie (IVER) aan een fabriek in Delfzijl, met een verwerkingscapaciteit van 30.000 ton per jaar, die in 2022 operationeel moet zijn.
